本发明一般地涉及一种转换器，特别地涉及降压转换器及其控制方法。
背景技术：
：降压转换器(stepdownconverter)在从计算机到汽车的电子应用中非常普遍。例如，现代车辆通常使用大量的降压转换器来将车辆电池电压转换为车辆电子应用中使用的电子部件(诸如微处理器、专用集成电路等)所需的较低电压。一些汽车应用要求电子系统幸免于单点故障。一种严重的故障是降压转换器中高侧开关的短路，这会致使转换器输出上的过电压，潜在地损伤由降压转换器所供应的电子部件。技术实现要素：根据一个示例，一种降压转换器包括切换电路，被配置为控制切换输出以便在转换器输出上生成输出电压，该输出电压在目标电压的指定范围内。降压转换器还包括：电感器，包括第一终端和第二终端，第一终端耦合至切换输出；以及保护设备，串联耦合在电感器的第二终端与转换器输出之间，并且包括控制终端。保护设备至少部分地基于控制终端处的控制电压来限制在转换器输出处所供应的输出电压。根据另一示例，一种降压设备包括用于降压转换器的控制电路，该降压转换器包括切换输出。切换输出被配置为耦合至电感器的第一端。控制电路被配置为经由切换输出驱动电感器的第一端，以基于目标电压在控制电路的反馈节点上生成输出电压。该设备还包括保护设备，保护设备具有耦合至保护输入的第一终端、耦合至反馈节点的第二终端以及控制终端，保护电路被配置为耦合至电感器的第二端。保护设备被配置为部分地基于施加到控制输入的控制电压来限制反馈节点上的电压。根据另一示例，一种方法包括控制降压转换器的切换输出与降压转换器的输出节点之间的串联电路中的n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，以在三极管模式下操作。该方法还包括切换n沟道晶体管以在电压跟随器模式下操作，其中，当降压转换器的输出电压上升到或者高于预定电平时，n沟道晶体管防止降压转换器的输出电压被驱动到高于n沟道晶体管的控制电压减去n沟道晶体管的阈值电压。该方法还可以包括：检测降压转换器的电压输入与切换输出之间的短路；以及将n沟道晶体管的栅极上的控制电压从第一控制电压改变为第二较低控制电压。附图说明图1是具有输出过电压保护的示例性降压转换器示图。图2是包括金属氧化物半导体场效应晶体管(n沟道晶体管)的示例性保护设备的示图。图3图示了指示操作模式的用于图2的n沟道晶体管的一组示例性曲线。图4是耦合至负载的示例性降压转换器的示图。图5是用于降压转换器的示例性钳位器的示图。图6图示了指示图4的降压转换器对高侧开关的短路的响应的示例性波形。图7是用于实施具有输出过电压保护的降压转换器的示例性降压设备的示图。图8是与降压转换器通信的示例性自动化内置自测试控制器的示图。图9是用于实施针对包括保护设备的实施例降压转换器的自动化内置自测试的示例性处理的示图。图10是示例性高侧(hs)短路检测器的示意图。图11图示了用于图10的hs短路检测器的示例性波形。图12是用于限制降压转换器的输出上的电压的示例性处理的示图。图13是与降压转换器通信的示例性峰值电流控制器的示意图。图14是包括耦合在降压转换器输出(fb)与反馈输入(fbi)之间的保护设备的示例性降压转换器的示图。图15是包括与高侧(hs)驱动器串联配置的p沟道保护设备的示例性降压转换器的示图。具体实施方式参照附图，用于将输入电压转换为较低输出电压的降压转换器包括保护设备，以限制输出电压低于预定电平。降压转换器在本文中还可以被称为降压转换器。在降压转换器的高侧切换节点被短路到输入电压的情况下，保护设备限制输出电压低于预定电平。限制输出电压低于预定电平可以防止降压转换器损伤由降压转换器所供应的负载设备。如下文附加地详细讨论，预定电平可以被预定，使得预定电平大于降压转换器的最大目标输出电压vtarget-max，并且可以进一步被选择，使得预定电平低于会损伤由降压转换器所供应的负载设备的电平。在一些情况下，输出电压可以被限制处于这种的电平，即一些或所有负载设备可至少维持最小功能等级。图1是示例性降压转换器10的示图。降压转换器10包括输入in、输出fb以及用于将输入in上的输入电压vin转换为输出fb上的输出电压vfb的切换电路20。输入in和输出fb在本文中还可以被分别称为节点in和节点fb。切换电路20包括降压控制器40、高侧开关hs和低侧开关ls。高侧开关hs的第一终端耦合至输入节点in，并且高侧开关的第二终端耦合至切换节点sw。低侧开关ls的第一终端耦合至接地(节点gnd)，并且第二终端耦合至切换节点sw。降压控制器40耦合至高侧开关hs的控制输入和至低侧开关ls的控制输入。降压控制器40被配置为控制高侧开关hs和低侧开关ls，以便在节点fb上生成在目标电压vtarget的指定范围中的电压vfb，并且可以包括一个或多个处理器、存储器、逻辑门以及其他无源和有源电子部件。存储器可以包括用于处理器的指令，以执行诸如本文所描述处理的处理。指定范围中的最高电压在本文中被称为最大目标电压vtarget-max。指定范围中的最低电压在本文中被称为最小目标电压vtarget-min。例如，指定范围可以为vtarget+/-2％，其中，vtarget-max＝vtarget+2％且vtarget-min＝vtarget-2％。降压转换器10包括能量存储电感器22，具有耦合至切换节点sw的第一终端以及耦合至节点n1的第二终端。降压转换器10还包括具有第一终端t1、第二终端t2和控制输入ctl的保护设备24。保护设备24的第一终端t1耦合至节点n1，并且保护设备的第二终端t2耦合至节点fb。控制输入ctl耦合至节点gc，并且由电压vgc驱动。降压转换器10还包括保护控制器26。保护控制器26生成控制电压vgc并且在节点gc上输出电压vgc来用于控制保护设备24。在一些示例中，保护控制器26在节点gc上提供固定电压vgc。例如，固定电压vgc可由电荷泵生成，通过使用无源参考设备(例如，齐纳(zener)二极管、二极管和电阻器)等根据vin来生成。如下文详细描述，生成电压vgc，使得保护设备24在切换电路20的故障的情况下防止电压vfb被驱动到高于预定最大电压。在一个示例中，预定最大电压可等于或者基于从降压转换器10的节点fb所供应的负载设备的最大额定电源电压vmax_rat。在其他示例中，保护控制器26在降压转换器10的正常操作期间向节点gc施加第一电压vgc。降压转换器10、110(图14)、210(图15)的正常操作被定义为对应的降压控制器40、140、240进行操作以节点fb上生成目标电压vtarget的指定范围内的输出电压的操作。在检测到故障条件时(诸如节点in与节点sw之间的短路)，保护控制器26将第二、更低的电压vgc施加到节点gc。在其他示例中，保护控制器26被配置为接通保护设备24以用于正常操作，并且断开保护设备24以用于执行保护设备24的自动化内置自测试。在一个示例中，保护控制器26向节点gc施加0v，以便断开保护设备24以用于测试。此外，降压转换器10可包括钳位器28。钳位器28的第一终端可耦合至节点n1，并且钳位器28的第二终端耦合至接地。如下文所描述，钳位器28可被配置为防止节点n1上的电压vn1上升到会引起对保护设备24的损伤的电平。降压转换器10还包括电容器30，其中，第一终端耦合至节点fb，以及第二终端耦合至接地。如图2所示，示例性保护设备24包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(n沟道晶体管)50。n沟道晶体管50包括耦合至保护设备24的第一终端t1的漏极52、耦合至保护设备24的第二终端t2的源极54以及耦合至保护设备24的控制终端ctl的栅极56。n沟道晶体管50具有阈值电压vth，并且操作使得vth或以上的栅极56与源极54之间的正电压使n沟道晶体管50接通，允许电流从漏极52流向源极54。当漏极52上的电压高于源极54上的电压时，从漏极52到源极54的电压vds被定义为正的。当栅极56上的电压高于源极54上的电压时，从栅极56到源极54的电压vgs被定义为正的。图3图示了用于示例性n沟道晶体管50的操作的一组示例性曲线。可以看出，对于小于vgs减去阈值电压vth的电压vds，n沟道晶体管50在三极管或线性模式下操作。三极管或线性模式还可以在本文中被称为三极管或线性区域。三极管模式通过通过晶体管的电流ids与电压vds之间的强且近似线性的关系来表征。电流ids被定义为正向流入漏极52且从源极54流出。对于大于vgs减去阈值电压vth的电压vds，n沟道晶体管50在饱和模式下操作。再次如图3所示，相对于三极管模式，对于vgs-vth的给定值，饱和模式通过ids对vds大大减小的依赖性来表征。n沟道晶体管50可以被配置为限制降压转换器10的节点fb上的电压vfb。图4图示了包括n沟道晶体管50的示例性降压转换器10。固定电压vgc被施加于n沟道50的栅极。降压转换器10向负载32提供电压。在正常操作中，降压转换器10接收电压vin作为输入，并且控制高侧开关hs和低侧开关ls以在节点fb上生成目标电压vtarget的指定范围内的电压vfb。电流il流过电感器22。对于降压转换器10，vtarget和vfb小于vin。在正常操作期间，n沟道晶体管50被偏置以在三极管区域中操作。电压vgc被施加给栅极56，使得漏极-源极电压vds小于vgs-vth。在高侧开关hs两端短路的情况下(即vin与节点sw之间的短路)，降压控制器40将不再能够控制电压vfb，其将再次朝向输入电压vin上升。随着电压vfb上升，n沟道晶体管50的操作将从操作的三极管模式62切换为饱和模式64。随着vfb朝着栅极控制电压vgc增加，n沟道晶体管50的栅极-源极电压vgs减小。随着vgs减小到n沟道晶体管50的阈值电压，n沟道晶体管进入操作的电压跟随器模式，其中，n沟道晶体管开始断开。在电压跟随器模式中，转换器输出节点fb上的电压vfb跟踪由n沟道晶体管50的阈值电压vth偏移的栅极控制电压vgc。n沟道晶体管50防止输出电压vfb被驱动到等于vgc-vth的电压vfailure之上。如本文所使用的，vth是n沟道晶体管50基于材料缺陷、制造公差和偏置条件在指定范围内变化的特性。影响vth的一个偏置条件是从n沟道晶体管50的漏极52到源极54的电流，这对应于图4中所示电流il被传送到负载32。在一些情况下，可以针对负载32指定最大电源电压vmax-rat。为了保护负载32免受损伤，可以选择vgc，使得vfailure等于或小于vmax-rat。用于确定电压vgc的示例如下。假设：vtarget：降压转换器10调节电压(例如，5.6v+/-2％→vtarget-max～5.7v)vfailure：归因于n沟道晶体管50的保护动作，在in(电源电压vin)与sw之间的短路的情况下为fb电压ovth：通常存在于降压转换器中的过电压阈值(例如，5.6v+10％，考虑+/-1％精度→maxovth＝6.2v)vth＝保护n沟道晶体管50阈值电压(例如，1.5v)vmax_rat＝vfb最大额定电压(例如，7v)具有以下标准以选择vgc：vgc>vtarget-max+vth：开关必须在三极管(线性)区域中操作。vfailure～vgc-vth<vmax_rat。vfailure～vgc-vth>ovth，以便不干扰正常操作。选择vgc尽可能低，以便在故障期间限制通过电感器和保护n沟道晶体管50的最大电流。基于上文内容，可以如下确定vgs：vgc>vtarget-max+vth＝5.7v+1.5v→vgc>7.2vvgc-vth<vmax_rat→vgc<7v+1.5v＝8.5vvgc-vth>ovth→vgc>6.2v+1.5v＝7.7vvgc＝8v+/-2％＝7.84v÷8.16v满足所有标准；vfailure＝8v-1.5v＝6.5v如上文所描述，其中vgc设置为8v标称，vfb将标称为6.5v，并且保持在6.2v(降压转换器10的ovth)到7v(可供应给负载32的最大电压vmax_rat)的可接受范围内。n沟道晶体管50将降低降压转换器10的效率，并且可以根据可接受的效率损失来定尺寸。作为示例，假设用于降压转换器的可接受效率损失被确定为1％。然后，基于上文关于降压转换器10的操作条件的假设，可以如下计算n沟道晶体管50的导通电阻ron：vfb＝5.6v,ifbmax＝1a,η＝90％→pout＝vfb*ifbmax＝5.6w；pin＝pout/η＝6.22wηacceptable＝η-1％＝89％→pin_acceptable＝pout/ηacceptable＝6.29w→ploss_nmos<pin_acceptable-pin＝70mwploss_nmos＝ron*ifbmax2＝70mw→ron<0.07w/1a2～70mω，其中η是在添加n沟道晶体管50之前的降压转换器10的效率＝90％，ηacceptable是在添加n沟道晶体管50之后的降压转换器10的可接受效率，pin是在添加n沟道晶体管50之前的降压转换器10的输入功率＝6.22w，pin_acceptable是在添加n沟道晶体管50之后的降压转换器10的输入功率，pout是提供给负载32的输出功率＝6.22w，ploss_nmos是由n沟道晶体管50引起的功率损失，ron是n沟道晶体管的最大可允许电阻的电阻，以保持处于或低于ploss_nmos，ifbmax是降压转换器的最大输出电流。例如，这可以是在in(电源电压vin)与sw之间的短路的情况下的通过电感器22的最大电流。在vin与sw之间的短路开始时，节点n1上的电压可以增加到潜在地损伤n沟道晶体管50的电平。为了保护n沟道晶体管50，降压转换器10可以在节点n1与接地之间包括钳位器28。图5是可用于限制节点n1上的电压峰值的钳位器28的一个示例。如图5所示，钳位器28可以包括齐纳二极管z1、电阻器r1和开关m2(钳位器28例如可以是n沟道晶体管)。齐纳二极管z1可以包括一个或多个电子部件(诸如齐纳二极管、二极管等)，并且可以被配置为使得当在节点n1上出现最大电压vmax-n1时，开关m2接通，允许电流从节点n1流向接地，并且防止电压vn1上升到vmax-n1之上。例如，vmax-n1可以被确定，以将n沟道晶体管50的漏极52到源极54的电压vds限制为低于用于n沟道晶体管50的最大额定电压vds_max的电压。图6图示了用于降压转换器10的示例性波形，指示了降压转换器10对in(电源电压vin)与sw之间的短路的响应的示例性波形。在正常操作期间，即，在时间tfault之前，降压控制器40控制高侧开关hs，以在目标电压vtarget的指定范围内维持电压vfb。电压vsw例如可以是一系列正向脉冲。每个脉冲使得电压vfb随着电流ifb上升。跟随每个脉冲，电压vfb和电流ifb均缓慢地衰减。在时间处tfault，短路发生在输入电压vin和切换节点sw之间。短路可以是用于vin的输入节点与切换节点sw之间的硬短路，诸如金属短路或者不能断开的损坏hs开关。此外，短路可以是硬短路(近似为0ohm，例如来自金属短路)或者软短路，其中，例如，高侧开关hs被损坏，但持续维持电阻特性处于“关(off)”状态。如图6所示，时间tfault处的短路使得节点sw上升并保持在电压电平vin。这导致电压vfb上升到电平vfailure。如上文所描述，n沟道晶体管50防止电压vfb上升到电平vfailure之上。ifb也上升，然后保有为通过在电压vfailure处操作时供应负载32所要求的电流所确定电流水平。归因于存储在电感器22中的能量，在时间tfault处，节点n1上的电压vn1可快速增加，并且由此n沟道晶体管50两端的电压vds快速增加。这在图6中的曲线vds中示出。如上所述，在一些情况下，根据ifb的电流水平以及n沟道晶体管50两端的最大可允许电压vds_max，可要求钳位器28(例如，从节点n1到接地)来防止对n沟道晶体管50的损伤。在一个示例中，如图7中所示，降压设备60包括用于接收输入电压vin的输入in、接地节点gnd、输出sw、输入n1和输出fb。降压设备60包括降压控制器40、高侧开关hs(具有耦合至in的第一终端和耦合至sw的第二终端)以及低侧开关(具有耦合至gnd的第一终端和耦合至节点sw的第二终端)。在降压设备60之外，节点sw被配置为耦合至电感器22的第一侧。降压设备60还可以包括保护设备24。保护设备24的第一终端t1耦合至输入节点n1。输入节点n1被配置为耦合至电感器22的第二终端。保护设备24的第二终端t2耦合至节点fb。节点fb被配置为耦合至用于稳定降压设备60的输出电压vfb的电容器30。降压设备60还包括保护控制器26，以用于如上文所描述的生成用于保护设备24的控制电压vgc。在一些情况下，降压设备60可以包括钳位器28，以在输入电压vin到切换节点sw的短路期间防止对保护设备24的损伤。钳位器28可以包括耦合至输入节点n1的第一终端和耦合至gnd的第二终端。如上文所描述，钳位器28可以被配置为防止节点n1上的电压vn1上升到会导致保护设备24两端的电压vds大于电压vds_max的电平之上。降压转换器10还可以包括自动化内置自测试(abist)控制器70，以用于确定保护设备24可以被接通和断开。在图8中示出了示例性abist控制器。第一比较器72确定电压vfb是否在低参考电压vreflo之上。例如，低参考电压vreflo可以被设置为0.1vtarget的电压。如下文关于处理900所描述的，当高侧开关hs接通并且保护设备24断开时，比较器72可以用于确定电压vfb保持低于低参考电压vreflo。在vfb小于vreflo的情况下，比较器72向降压控制器40提供信号ov(过电压)上的低输出，指示电压vfb低于低参考电压vreflo。在电压vfb大于或等于vreflo的情况下，比较器72在信号ov上提供高输出，指示vfb大于或等于vreflo。当保护设备24断开时vfb大于或等于vreflo指示故障条件。第二比较器74确定电压vfb是否低于高参考电压vrefhi。例如，高参考电压vrefhi可以被设置为0.9vtarget的电压。当降压转换器10在正常模式下操作并且保护设备24接通时，比较器74可用于确定电压vfb上升到电压vrefhi之上。比较器74向降压控制器40提供信号uv，指示电压vfb是否低于高参考电压vrefhi。例如，当降压转换器10在正常模式下操作并且保护设备24接通时，uv上的高信号可以指示电压vfb低于高参考电压vrefhi，指示故障条件。图9是用于执行保护设备24的自动化内置自测试(abist)的示例性处理900的示图。处理900开始于框902，并且例如可以通过降压控制器40来执行。在框902中，降压控制器40使降压转换器10的正常操作模式失效。例如，降压控制器40可以断开hs开关hs和低侧开关ls。处理900在框904中继续。在框904中，降压控制器40例如经由保护控制器26将节点gc切换到0v，以便断开保护设备24。然后，处理900在框906中继续。在框906中，降压控制器40接通高侧开关hs。然后，处理900在框908中继续。在框908中，降压控制器40基于来自abist控制器70的输出ov(过电压)确定节点fb上的电压vfb是否小于vreflo。在vfb小于vreflo的情况下，处理900在框912中继续。在vfb大于或等于vreflo的情况下，处理900在框910中继续。在框910中，降压控制器40基于条件vfb大于或等于vreflo确定保护设备24被短路。降压控制器40将降压转换器10设置为安全模式。例如，降压控制器40可以断开高侧开关hs，以防止vfb上升到安全电平之上。降压控制器40还可以将降压转换器10的其他部件置于已知状态。在将降压转换器10设置为安全模式之后，处理900结束。在框908之后的框912中，降压控制器40接通保护设备24。例如，降压控制器40可以经由保护控制器26设置电压vgc处于用于操作的额定电压。处理900在框914中继续。在框914中，降压控制器40可以激活正常操作模式，其中，降压转换器10调节电压vfb在vtarget的指定范围内。在激活正常操作模式后，处理900在框916中继续。在框916中，降压控制器40确定vfb是否大于vrefhi。在vfb大于vrefhi的情况下，处理900在框920中继续。在vfb小于或等于vrefhi的情况下，处理900在框918中继续。在框918中，降压控制器40基于条件vfb小于或等于vrefhi确定保护设备24打开。降压控制器40将降压转换器10置于安全模式。处理900结束。在框916之后的框920中，降压控制器40基于条件vfb大于vrefhi确定保护设备24是运行的。处理900结束。在降压转换器10的一个示例中，可以期望检测高侧开关hs的短路，即从节点in到节点sw的短路。检测高侧开关hs上的短路可以允许降压转换器10例如生成short_h信号，其可用于通知负载设备32故障条件。基于该信息，负载设备32可以断开非必要功能，从而降低节点fb上的功耗，同时维持必要功能。例如，一个或多个负载设备32可被设计为包括降低功率模式，这包括一些功能被确定为对于应用操作来说是必要的，并且基于接收到指示降压转换器10中的故障条件的short_h信号而断开其他功能以便降低功耗。此外，降压转换器10可以基于short_h信号调整内部部件的操作。例如，在检测到高侧开关hs上的短路时，降压控制器40例如可以经由保护控制器26将电压vgc从第一电压电平切换到第二电压电平。第一电压电平可以被设置为在正常操作期间实现保护设备24的低ron的电平。第二电压电平可以低于第一电平，并且被确定为防止vfb上升到由降压转换器10所供应的负载设备32的vmax_rat之上。可通过短路检测电路来生成short_h信号。在图10中示出了示例性hs短路检测器80。如图10中所示，用于控制高侧开关hs的脉宽调制(pwm)信号可以是xor门84的第一输入，并且信号sw_scaled可以是第二输入。信号sw_scaled可以是信号sw的电平移位版本，其中，选择pwm和sw_scaled的极性，使得sw_scaled跟随pwm。xor门84的输出可以是滤波器86的输入，滤波器可以是数字滤波器或模拟滤波器。滤波器86的输出可以被引导至存储元件88。如图11所示，在正常操作期间，利用时间延迟，极性信号sw_scaled跟随pwm的极性。在pwm与sw_scaled之间的时间延迟期间，xor输出x达到高状态。在时间延迟之后，xor输出x达到低状态。如图11进一步所示，滤波器86被配置为使得滤波器86的输出信号y在正常操作中保持为低。如图11进一步所示，高侧开关从in到sw的短路使得信号sw_scaled走高。这导致xor84输出具有较长的高周期的信号x，导致滤波器86的输出走高，并且将short_h设置为高电平。根据图10，作为一个示例，信号short_h可以保持为高，直到降压转换器10被无效，重置存储元件88。图12是用于限制降压转换器10的输出fb上的电压的示例性处理1200的示图。处理1200开始于框1202。在框1202中，降压转换器10处于正常操作模式。降压控制器40控制高侧开关hs和低侧开关ls以在输出fb上生成在目标电压vtarget的指定范围内的电压。如上文所描述，保护控制器26生成电压vgc以控制保护设备24，使得保护设备24中的n沟道晶体管50在三极管(线性)模式下操作。在建立正常操作之后，处理1200在框1204中继续。在框1204中，在降压转换器10包括监测高侧开关hs的短路的电路的情况下，处理1200在框1206中继续。在降压转换器10不包括监测高侧开关hs的短路的电路的情况下，处理1200在框1212中继续。在框1206中，降压控制器40经由短路检测电路(诸如hs短路检测器80)监测高侧开关hs的短路条件。处理1200在框1208中继续。在框1208中，降压控制器40经由短路检测电路(诸如hs短路检测器80)确定高侧开关hs的短路的存在。在检测到短路的情况下，处理1200在框1210中继续。在没有检测到短路的情况下，处理1200在框1206中继续。在框1210中，降压控制器40任选地将vgc从第一电平切换到第二较低电平。降压控制器40可以附加地生成并且输出指示存在短路条件的信号。该信号例如可以输出至负载设备32。处理1200在框1212中继续。在框1212(其可以跟随在框1204之后或者框1210之后)中，保护设备24监测降压转换器10的输出电压vfb。即，根据输出电压vfb的电平，保护设备24被偏置，以从三极管模式操作切换到饱和模式操作。处理1200在框1214中继续。在框1214中，降压转换器10确定电压vfb是否等于vfailure～vgc-vth。在vfb等于vfailure的情况下，处理1200在框1216中继续。否则，处理1200在框1212中继续。在框1216中，保护设备24限制输出电压vfb。保护设备24中的n沟道晶体管50限制通过保护设备24的电流，以与节点fb上的总负载的电流消耗匹配，将处于电压vfailure的vfb刚好维持在将断开n沟道晶体管50的电压之下。处理1200结束。在降压转换器100的另一示例中，保护设备24两端的压降vdif可被感测，并且用于实施降压转换器10的峰值电流控制模式。如图13中所示，感测放大器92测量从节点n1到节点fb的保护设备24两端的压降vdif，并且生成表示电压vdif的电流idif。仍然参照图13，部件94和环路补偿器96的组合生成电流ilref。ilref逐循环地指示通过电感的峰值电流(作为比例值)，以在输出fb上生成目标电压vtarget的指定范围内的电压。例如，部件94可生成表示vfb与参考电压vref之间的差的电压vcomp。环路补偿器96可以将vcomp转换为ilref，并且还可以调整用于控制vfb的控制环路的相位响应。比较器98将电流idif与参考电流ilref进行比较。逐循环地，当idif胜过ilref时，比较器输出重置存储元件99，断开高侧开关hs并且接通低侧开关ls。图14图示了示例性降压转换器110。降压转换器110类似于降压转换器10，并且包括生成切换输出sw的切换电路120。切换输出sw耦合至电感器122的第一终端。电感器122的第二终端耦合至节点fb。电容器130从节点fb耦合到接地。如图13所示，节点fb是降压转换器110的输出，并且被配置为供应一个或多个负载132。切换电路120包括降压控制器140、高侧开关hs和低侧开关ls。切换电路120接收信号fbi(表示节点fb上的电压电平vfb)作为输入，并且被配置为控制降压转换器110以生成目标电压vtarget的指定范围内的vfb。降压转换器110包括保护设备124。保护设备124的第一终端t1耦合至节点fb，并且保护设备的第二终端t2耦合至节点fbi并用作降压控制器140的输入。降压转换器110还包括保护控制器126，该保护控制器126在耦合至保护设备124的控制输入ctl的节点gc上输出控制电压vgc。生成电压vgc，使得节点fbi上的电压vfbi不上升到预定电压电平vmax_in之上，其中，vmax_in是降压控制器140的最大可允许输入电压。如上文关于保护设备24所描述的，保护设备124可包括金属氧化物半导体场效应晶体管(诸如n沟道晶体管50)。漏极、源极和栅极可分别耦合至保护设备124的第一终端t1、第二终端t2和控制终端ctl。在该配置中，用于提供负载132的电流ifb不流过保护设备124。因此，与降压转换器10的保护设备24相比，保护设备124可相对为高阻抗。然而，在该配置中，保护设备124不限制fb上的电压，并且相应地不保护负载132免受过电压。在示例性降压转换器10、110中，对应的保护设备24、124被描述为包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(n沟道晶体管)50。n沟道晶体管50可以是增强型，并且具有正阈值vth。备选地，n沟道晶体管50可以是自然(或本征)n沟道晶体管50，其具有接近零的阈值vth。备选地，保护设备24、124可以包括其他类型的晶体管，诸如结型场效应晶体管(jfet)、npn双极结晶体管(bjt)或npn达林顿晶体管对。在jfet的情况下，漏极可耦合至保护设备的第一终端，源极耦合至第二终端，并且栅极耦合至控制终端。在bjt或npn达林顿晶体管对的情况下，集电极可耦合至保护设备的第一终端，发射极耦合至第二终端，并且基极耦合至控制输入。附加地或备选地，保护设备24、124可以包括运算放大器或跨导放大器。图15图示了包括过电压保护的降压转换器210的另一示例。降压转换器210包括降压控制器240、第一高侧开关hs1、第二高侧开关hs2和低侧开关ls。第一高侧开关的第一和第二终端分别耦合至输入in和节点n2。第二高侧开关hs2的第一和第二终端分别耦合至节点n2和节点sw。如下文所描述，第二高侧开关hs2可以操作为保护设备，其在正常操作期间被接通，并且在第一高侧开关hs1被短路的情况下被切换为代替第一高侧开关hs1的功能。低侧开关ls的第一和第二终端分别耦合至gnd和节点sw。降压转换器210还包括电感器222和电容器230。电感器的第一和第二终端分别耦合至节点sw和fb。电容器230的第一和第二节点分别耦合至节点fb和gnd。降压控制器240被配置为控制第一高侧开关hs1、第二高侧开关hs2和低侧开关ls。在正常操作中，第二高侧开关hs2被控制为连续地接通。在这种情况下，降压控制器240控制第一高侧开关hs1和低侧开关ls的操作，使得电压vfb在目标电压vtarget的指定范围内。降压转换器210还包括hs短路检测器280。hs短路检测器280被配置为通过监测节点sw上的电压来检测第一高侧开关hs1上的短路。hs短路检测器280例如可以被类似于上文所描述的hs短路检测器80来配置，并且通过观察节点sw相对于用于控制第一高侧开关hs1的节点pwm的行为来检测第一高侧开关hs1的短路。在检测到第一高侧开关hs1被短路之后，hs短路检测器280可以将信号short_h设置为指示故障的电平，并且向降压控制器240提供信号short_h。在经由信号short_h接收到第一高侧开关hs1被短路的指示的情况下，降压控制器240被配置为切换第二高侧开关hs2的控制以执行第一高侧开关hs1的功能。即，降压控制器240将控制第二高侧开关hs2和低侧开关ls，使得电压vfb在vtarget的指定范围内。降压控制器240控制第一高侧开关hs1连续接通。以这种方式，在第一高侧开关hs1短路的情况下，降压转换器210可以继续操作，并且向负载设备供应电压vfb。仍然参照图14，降压转换器210还可以包括自动化内置自测试(abist)控制器270。abist控制器270可以类似于abist控制器70的方式来操作。即，在第一高侧开关hs1被接通并且第二高侧开关hs2断开的条件下，abist控制器270可检测电压vfb在第一电平vreflo之下。第一电平vreflo可以被选择为例如0.1vtarget。大于或等于第一电平vreflo的vfb电平可以指示故障条件。此外，在第二高侧开关hs2被接通并且降压控制器240被切换到正常操作的情况下，abist控制器270可检测电压vfb在第二电平vrefhi之上。vrefhi可以被选择为例如0.9vtarget。小于或等于第二电平vrefhi的vfb电平可以指示故障条件。又一些实施例涉及以下示例：1.降压转换器10包括：切换电路20，被配置为控制切换输出sw，以便在转换器输出fb上生成在目标电压的指定范围内的输出电压；电感器22，包括第一终端和第二终端，第一终端耦合至切换输出sw；以及保护设备24，串联地耦合在电感器22的第二终端与转换器输出fb之间，并且包括控制终端ctl，其中，保护设备24至少部分地基于控制终端ctl处的控制电压限制在转换器输出fb处所供应的输出电压。2.根据示例1的降压转换器10，其中，保护设备24将输出电压fb限制到高于用于输出电压fb的最大目标电压的电平。3.根据示例1或2的降压转换器10，其中，保护设备24是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管50、npn双极结晶体管(bjt)、npn达林顿晶体管对和结型场效应晶体管(jfet)、运算放大器和跨导放大器中的一种。4.根据示例1或2的降压转换器10，其中，保护设备24包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管50，n沟道晶体管50的漏极52耦合至保护设备24的第一终端t1，保护设备24的第一终端t1耦合至电感器22的第二终端，n沟道晶体管50的源极54耦合至保护设备24的第二终端t2，保护设备24的第二终端t2耦合至转换器输出fb，并且n沟道晶体管50的栅极56耦合至保护设备24的控制终端ctl。5.根据示例1、2或4的降压转换器10，其中，控制电压大于或等于转换器输出fb上的最大目标输出电压加上n沟道晶体管50的阈值电压。6.根据示例1、2、4或5的降压转换器10，还包括钳位器28，钳位器28具有耦合至连接电感器22的第二终端与保护设备24的第一节点n1的第一终端以及耦合至接地电位的第二终端，钳位器28被配置为将第一节点n1上的电压限制为预定电平。7.根据示例1、2、4、5或6的降压转换器10，还包括被配置为检测转换器输入in与切换输出sw之间的短路的检测电路80。8.根据示例7的降压转换器10，还包括被配置为生成用于保护设备24的控制电压的保护控制器26，其中，保护控制器26被配置为基于检测电路80检测到转换器输入in与切换输出sw之间的短路来将保护设备24的控制电压从第一电平切换到第二较低电平。9.根据示例7的降压转换器10，其中，检测电路80在检测到降压转换器10的转换器输入in与切换输出sw之间的短路时向负载设备32提供输出。10.根据示例1、2或4至9中任一个的降压转换器10，还包括峰值电流控制器90，峰值电流控制器90包括感测电路，该感测电路被配置为感测第一电压，该第一电压是从与电感器24的第二终端耦合的保护设备24的第一终端t1到与转换器输出耦合的保护设备24的第二终端t2的，并且至少部分地基于第一电压来限制降压转换器10的峰值输出电流。11.一种设备60，包括：控制电路40、hs、ls，以用于包括切换输出sw的降压转换器10，切换输出sw被配置为耦合至电感器22的第一端，控制电路40、hs、ls被配置为经由切换输出sw驱动电感器22的第一端，以在控制电路40、hs、ls的反馈节点上生成在目标电压的指定范围内的输出电压；以及保护设备24，具有耦合至保护输入n1的第一终端、耦合至反馈节点fb的第二终端以及控制输入，保护输入n1被配置为耦合至电感器22的第二端；其中，保护设备24被配置为至少部分地基于施加给控制输入的控制电压来限制反馈节点fb上的输出电压。12.根据示例11的设备60，其中，反馈节点fb上的输出电压通过保护设备24被限制为高于用于降压转换器10的最大目标电压的电平。13.根据示例11或12的设备60，其中，反馈节点fb上的输出电压通过保护设备24被限制为低于由反馈节点fb所供应的负载设备32的最大额定电压的电平。14.根据示例11至13中任一个的设备60，其中，保护设备24包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管50，其中，漏极52耦合至保护设备输入，源极54耦合至反馈节点，并且栅极56耦合至控制输入。15.根据示例14的设备，其中，控制电压大于或等于反馈节点fb上的目标电压加上n沟道晶体管50的阈值电压。16.根据示例11至15中任一个的设备，还包括被配置为检测转换器输入in与切换输出sw之间的短路的检测电路80。17.根据示例16的设备，还包括保护控制器26，保护控制器26被配置为基于检测电路80检测到转换器输入in与切换输出sw之间的短路来将保护设备24的控制输入上的控制电压从第一电压电平切换到第二较低电压电平。18.根据示例11至17中任一个的设备，还包括钳位器28，钳位器28具有耦合至保护输入n1的第一终端和耦合至地的第二终端，钳位器28被配置为将保护输入n1上的第一电压限制为预定电平。19.一种方法包括：控制降压转换器10的切换输出sw与降压转换器10的输出节点fb之间的串联电路中的n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管50，以在三极管模式下操作；以及切换n沟道晶体管50以在电压跟随器模式中操作，其中，当降压转换器10的输出电压上升到或者高于预定电平时，n沟道晶体管50防止降压转换器10的输出电压被驱动到n沟道晶体管50的控制电压减去n沟道晶体管50的阈值电压之上。20.根据示例19的方法，还包括：检测降压转换器10的输入in与切换输出sw之间的短路；以及将n沟道晶体管50的栅极上的控制电压从第一控制电压改变为第二较低控制电压。21.根据示例1至10中任一个的降压转换器10或者根据示例11至18的设备60的用法，以执行根据示例19或20的方法。以说明性方式描述了本公开，但应理解的是，已经使用的术语旨在描述词语的性质而不用于限制。在上文教导的情况下可以对本公开进行许多修改和变化，并且可以在除具体所描述的情况下实践本公开。如本文中所使用，由于材料、加工、制造等的缺陷，副词“基本上”表示形状、结构、测量、量、时间等可以源自于精确描述的几何形状、距离、测量、量、时间等。术语“示例性”在本文以代表示例的含义来使用，例如，引用“示例性微件”应被解读为简单地指代微件的示例。计算机可执行指令可以根据使用各种编程语言和/或技术(单独或组合地包括但不限于javatm、c、c++、python、visualbasic、javascript、perl、html等)创建的计算机程序来编译或解释。一般地，处理器(例如，微处理器)接收例如来自存储器、计算机可读介质等的指令并且执行这些指令，从而施行一种或多种处理，包括本文所描述的一种或多种处理。这种指令和其他数据可使用各种计算机可读介质来存储和传输。网络设备中的文件一般是存储在计算机可读介质(诸如存储介质、随机存取存储器等)上的数据的集合。计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这种介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质例如包括光或磁盘以及其他永久性存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(dram)，其通常组成主存储器。例如，计算机可读介质的普通形式包括软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom、dvd、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔的规则的任何其他物理介质、ram、prom、eprom、flash-eeprom、任何其他存储器芯片或盒式磁带、或者计算机可从中读取的任何其他介质。在附图中，相同的参考标号表示相同的元件。此外，可以改变这些元件中的一些或所有。关于本文中所描述的介质、处理、系统、方法等，应理解为，尽管这些处理等的步骤被描述为根据特定排序的序列来发生，但这些处理可以通过以除本文所描述顺序之外的顺序施行的所述步骤来实践。进一步应该理解，可以同时执行特定步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的特定步骤。换而言之，为了说明特定实施例的目的提供本文处理的描述，并且不应以限制所要求保护的发明的方式来构造。因此，应理解的是，上文中的描述是旨在例示性的而非限制性的。本领域技术人员在阅读上文的描述的情况下将理解除所提供示例之外的许多实施例和应用。本发明的范围不应该参照上文的描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求有权享有的等同物的全部范围来确定。预期和意旨未来的开发将发生在本文所讨论的领域中，并且所公开的系统和方法将结合到这些未来的实施例中。总之，应理解的是，本发明能够进行修改和变化，并且仅通过以下权利要求来限制。权利要求中使用的所有术语用于给出本领域技术人员所理解的普通含义，除非本文另有相反的明确指示。特别地，诸如“一个”、“该”、“所述”等的数量词的使用应该解读为引用一个或多个所指示元件，除非权利要求列出相反的明确限制。当前第1页12当前第1页12